Inline-Test
AOI und LED-Test kombiniert
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Einfache Charakterisierung mit der Kamera
Beim Prüfvorgang werden die LEDs auf dem Prüfling mit der nötigen Versorgungsspannung angesteuert. Zur Bestimmung der Sollwerte werden im Vorfeld Prüflinge mit typischen Werten mittels einer fotometrischen Messung aufgenommen. Dieses „Einmessen“ kann optional auch automatisch direkt im Prüfsystem erfolgen, wobei die Messwerte als Parameter im Testprogramm abgelegt werden. Dieser Vorgang kann jederzeit, zum Beispiel zu Beginn einer Schicht oder bei Produktwechsel, wiederholt werden. Das auf diese Weise abgeglichene Kamerasystem kann nun im Produktionsbetrieb die laufende Fertigung der LEDs auf die Einhaltung der Toleranzen hin überwachen und abweichende Prüflinge an einer Reparaturstation anzeigen beziehungsweise direkt aussortieren.
Das Prüfverfahren ist für den Serientakt geeignet, da dort die Messung mittels der Kamera durchgeführt wird. Prüfansätze mit Lichtmesstechnik dauern in der Regel wesentlich länger und sind somit nicht für die Großserienfertigung geeignet. Diese 100%-Prüfung umfasst zusätzlich zu den bereits beschriebenen optischen Prüfungen auch die elektrischen Prüfungen wie die Stromaufnahme und die Prüfung der Bauteile, insbesondere der Widerstandswerte inklusive der Binning-relevanten Bauteile.
Des Weiteren kann die bestückte Baugruppe elektrischen Tests unterzogen werden. Mittel Spannungs- und Strommessungen können zum Beispiel sämtliche Verbindungen sowie Bauteile und Cluster kontrolliert werden. Ebenfalls werden SMD-Pads und durchkontaktierte Bohrungen geprüft. Kurzschlüsse oder andere Unterbrechungen werden somit ausgeschlossen. Durch die Integration von Programmier-Werkzeugen kann effiziente On-Board-Programmierung durchgeführt werden. Nicht programmierte Controller werden im vorangegangenen Bestückungsprozess auf den Baugruppen platziert und erst zu einem späteren Zeitpunkt konfiguriert. Dadurch ist eine beliebige Programmierung der Controller möglich.
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Die integrierte Software führt zu Beginn eine Lagekorrektur des Prüflings durch. Mit Hilfe einer Testroutine wird die Helligkeit der eingeschalteten LED innerhalb einer bestimmten Prüfregion ermittelt. Die Prüfregion liegt immer auf der gleichen Position des Prüflings und wird bei Lageversatz mitgeführt. Die Helligkeitswerte innerhalb dieser Region werden gemittelt, wobei auch definiert werden kann, dass nur Pixel innerhalb eines bestimmten Helligkeitsbereichs ausgewertet werden. Somit können dunkle Randbereiche ausgeblendet und stabile Messwerte zur Verfügung gestellt werden.
Entscheidend für ein reproduzierbares Prüfergebnis ist allerdings auch der Adapter. In vielerlei Hinsicht ist es bei herkömmlichen LED-Tests notwendig, ein besonderes Augenmerk auf die Entwicklung dieser Prüfadapter zu legen. LEDs entwickeln bei der Bestromung Wärme, die zur Verschiebung der optischen Messwerte führen kann. Aus diesem Grund muss bei der Adaption von LEDs und LED-basierten Produkten für eine ausreichende Temperaturstabilisierung im Adapter gesorgt werden. Auch ultrahelle LEDs oder die Überlagerung von Lichteffekten durch einen geringen räumlichen Abstand zwischen den LEDs auf der Platine erfordern technische Anpassungen im Adapter. Das LaserVision LED ist ebenfalls mit einem Adapter zur elektrischen Kontaktierung im Inline-Prozess ausgerüstet. Die LED-Messtechnik kann aber universell über die gesamte Baugruppengröße genutzt werden und wird daher nur einmalig im Testsystem integriert. Somit können beim Testen von mehreren LEDs, aber auch beim Prüfen von verschiedenen Applikationen hohe Adapterkosten eingespart werden.
Neben der eingesetzten Hardware kommt der Auswertungs-Software beim LED-Test ein hoher Stellenwert zu. Aus diesem Grund hat die Firma Prüftechnik Schneider & Koch viel Zeit in die Software-Entwicklung (Bild 2) investiert. Neben speziellen LED-Testfunktionen sowie der Darstellung aller gemessenen optischen Parameter bietet die Software des LaserVision-LED-Testsystems die Möglichkeit, identifizierte Fehler schnell zu lokalisieren. Dabei werden die Fehler klassifiziert und statistisch ausgewertet.
Der Autor
Ronald Block
ist Diplom-Ingenieur für Elek¬trotechnik mit dem Schwerpunkt Nachrichtentechnik. Seit 2003 ist er Geschäftsführer der Firma Prüftechnik Schneider & Koch in Bremen. Herr Block hat tiefgehende Erfahrungen als Testingenieur im Applikationsbereich.
- AOI und LED-Test kombiniert
- Optische Tests im Serientakt
- Genaue Messungen mit dem Spektrometer
- Einfache Charakterisierung mit der Kamera
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